(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管内に配され、その内周面に接して鋼管内面を外方に向けて押圧して鋼管の扁平を矯正するための治具であって、
略円環状の拡張板からなり、この拡張板はその円周上での一部において分断されて分断部が形成されており、この分断部には拡張板をその外方に向けて押し拡げあるいは内方にすぼめるターンバックル部が間挿され、拡張板には複数の切欠部が形成され、これら切欠部の切り欠かれた部分の面積がターンバックル部から離れるにしたがって、広くなっており、かつ切欠部が拡張板の内周側に開口していることを特徴とする鋼管扁平矯正治具。
【請求項２】
ターンバックル部が、長ナットと、この長ナットの両端部に互いに逆ネジで噛合された２個のボルトと、これらボルトの他端部に形成された円板部とから構成され、
拡張板の分断部に面する端部には、前記円板部を滑動可能に収容する円形受け部が形成されたことを特徴とする請求項１記載の鋼管扁平矯正治具。
【請求項３】
拡張板の外周側に鋼管内面に当接する当接板を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の鋼管扁平矯正治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ステンレス鋼管などの、特に大口径鋼管の扁平を矯正して、その断面形状を真円に近づけるようにするための鋼管扁平矯正治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置、液晶表示装置などの製造工場では、その製造に際して大量のドライエア、窒素ガスなどのガスが使用され、その供給のために大口径のステンレス鋼管などの大口径鋼管を溶接した配管が用いられている。この種のガス供給配管には、肉厚が薄い鋼管が使用される。
大口径の鋼管を突き合わせ溶接する場合には、薄肉鋼管であっても、その肉厚が必然的に厚くなっているため、鋼管端部にＶ字、Ｕ字などの開先加工を施して、開先を形成した後、端部を溶接しさらに溶加棒を用いて肉盛溶接する方法が取られている。
【０００３】
通常、この種の開先加工は、例えば特開２００３−１１７７２６号公報に提案されている開先加工機を用いて行われている。このような開先加工機を用いる場合、開先加工を施すべき鋼管端部の外方に切削刃物を備えたバイトホルダーを配し、このバイトホルダーを鋼管の中心軸を回転軸として回転させると同時に切削刃物を徐々に鋼管の内方に向けて送ることにより開先加工を実施している。
この開先加工方法では、鋼管の断面形状が真円である場合には、鋼管端部に均一な形状の開先を形成することができる。
【０００４】
しかしながら、通常の鋼管の断面形状は真円ではなく、若干扁平している。特に、呼び径３００Ａ以上の大口径の鋼管では、口径に比例して扁平量が大きくなっている。このように扁平している鋼管に対して、上述のような開先加工を施すと、部分的に削れる部分と削れない部分とが生じ、均一な開先を形成することができない不具合があった。
また、開先加工の際に、鋼管に共鳴振動が発生する可能性があり、これによっても開先加工精度が低下する恐れもあった。
【特許文献１】特開２００３−１１７２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
よって、本発明における課題は、大口径のステンレス鋼管などの鋼管の扁平を矯正して断面形状を真円に近い形状として均一な開先加工が行えるとともに共鳴振動が生じないようにし、あるいは２本の鋼管の端部を互いに全周にわたって合致させることができる治具を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を解決するため、
請求項１にかかる発明は、鋼管内に配され、その内周面に接して鋼管内面を外方に向けて押圧して鋼管の扁平を矯正するための治具であって、
略円環状の拡張板からなり、この拡張板はその円周上での一部において分断されて分断部が形成されており、この分断部には拡張板をその外方に向けて押し拡げあるいは内方にすぼめるターンバックル部が間挿され、拡張板には複数の切欠部が形成され、これら切欠部の切り欠かれた部分の面積がターンバックル部から離れるにしたがって、広くなっており、かつ切欠部が拡張板の内周側に開口していることを特徴とする鋼管扁平矯正治具である。
【０００７】
請求項２にかかる発明は、ターンバックル部が、長ナットと、この長ナットの両端部に互いに逆ネジで噛合された２個のボルトと、これらボルトの他端部に形成された円板部とから構成され、
拡張板の分断部に面する端部には、前記円板部を滑動可能に収容する円形受け部が形成されたことを特徴とする請求項１記載の鋼管扁平矯正治具である。
【０００８】
請求項３にかかる発明は、拡張板の外周側に鋼管内面に当接する当接板を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の鋼管扁平矯正治具である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の鋼管扁平矯正治具を鋼管の端部の内面に配し、そのターンバックル部を操作して拡張板を拡げることにより、鋼管の内面に均一に外向きの力が働き、鋼管の断面形状が真円に近い形状となる。この状態で、開先加工を施せば、切削刃に鋼管の内方向に向けてかかる力にもかかわらず、全周にわたって一定の形状の開先が形成される。また、この状態の鋼管を２本突き合わせてやれば、その端面が合致してそのまま溶接することもできる。
さらに、鋼管の周面が強制的に外方に拡げられて力がかかった状態となっているので、振動を起こすだけの余裕がなくなり、共鳴振動を抑えることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明の鋼管扁平矯正治具の一例を示すもので、図中符号１は拡張板を示す。
この拡張板１は、厚さ３〜５ｍｍ程度のステンレス鋼板などからなり、全体の平面形状が略円環状となっており、その外径と内径との差が３０〜１００ｍｍ程度のものである。
この拡張板１には、その円周上の一部において分断されて、３０〜１００ｍｍの隙間を有する分断部２が形成されている。
【００１１】
この分断部２にはターンバックル部３が間挿されている。このターンバックル部３は、図１に示すように、長ナット３１と２個のボルト３２、３２と２個の円板部３３、３３とから構成されている。長ナット３１は、長さが    〜    ｍｍの六角ナットであって、その両端部にそれぞれ互いに逆ネジとなったネジ溝が切られたものである。このネジ溝にはそれぞれボルト３２、３２が噛合されている。
【００１２】
それぞれのボルト３２、３２の他端部には円板部３３、３３が一体に形成されている。この円板部３３は、平面形状が略円形の板体であって、その中心には貫通ピンを挿通するための貫通孔３４が形成されている。
このターンバックル部３の長ナット３１を正転させれば、ボルト３２、３２が長ナット３１から出て行き、逆転させればボルト３２、３２が長ナット３１内に戻ることになる。
【００１３】
拡張板１の分断部２に面するそれぞれの端部には、前記ターンバックル部３の両端の円板部３３、３３を滑動可能に収容する円形受け部１１が設けられている。
この円形受け部１１は、３枚の角状の板体を重ね合わせ、中間の板体に前記円板部３３の形状と合致する形状の切抜部を形成したものである。
この円形受け部１１の切抜部に前記円板部３３を配置して貫通ピン３４を挿通して、拡張板１とターンバックル部３とを滑動可能に結合されている。
なお、図１では、円形受け部１１の内部構造を示すため上側の板体を取り除いて描いてある。
【００１４】
ターンバックル部３の長ナット３１を正転させてボルト３２、３２を長ナット３１から進出させてターンバックル部３を伸張させると、ボルト３２の端部の円板部３３が、拡張板１の両端部の円形受け部１１を押すことになる。これにより、拡張板１が少し変形して拡がることになるが、この変形に伴って、円板部３３と円形受け部１１との位置が変動するが、円板部３３と円形受け部１１とが滑動可能に結合されているので、この位置の変動が吸収され、拡張板１が変形することがない。
ターンバックル部３を短縮する時も、同様に位置の変動が吸収される。
【００１５】
また、拡張板１の内周側の端縁部には、複数の円弧切欠部４、４・・が間隔を配して等間隔に形成されている。この円弧切欠部４は、拡張板１に穴加工を施して形成したもので、その径はすべての円弧切欠部４、４・・で同じとなっているが、その中心点が異なっており、ターンバックル部３に近い円弧切欠部４ほど中心点が内側に位置し、ターンバックル部３から離れた円弧切欠部４ほど中心点が外側に位置している。
【００１６】
このように、円弧切欠部４の中心点をターンバックル部３から近いほど内方に配し、遠いほど外方に配することで、円弧切欠部４における切り欠かれた部分の面積がターンバックル部３から近いほど小さくなり、遠いほど大きくなり、ターンバックル部３から離れた部分ほど撓みやすくなる。
このため、このような円弧切欠部４、４・・を形成することで、拡張板１にこれを押し拡げる力をターンバックル部３によって加えた際に、鋼管の全周にわたって均等な力を加えることができ、鋼管の扁平を矯正することができる。
【００１７】
このような鋼管扁平矯正治具は、ターンバックル部３の長ナット３１を逆転して全体をわずかに縮径した状態としてから、開先加工を施すべき鋼管の端部の内周に配置し、ターンバックル部３の長ナット３１を正転させて、ボルト３２、３２を長ナット３１から進出させる。これにより拡張板１にこれを押し拡げる力がその全周にわたって作用し、この力で鋼管の扁平が矯正される。
鋼管の扁平が矯正されたか否かの判断は、レーザ測長器などを用いて鋼管の外径または内径を複数箇所で測定することで行える。
【００１８】
ついで、鋼管に鋼管扁平矯正治具を取り付けて扁平を矯正した状態で、開先加工機を鋼管端部に取り付け、鋼管端面に開先加工を行う。
なお、鋼管の口径に応じて拡張板１の大きさの異なる複数の矯正治具を用意する必要がある。
【００１９】
このような鋼管扁平矯正治具によれば、上述のように、鋼管の扁平を矯正することができる。大口径でかつ薄肉の鋼管では、開先加工機を取り付けるとその重みで撓んで扁平の度合いが激しくなるが、この鋼管扁平矯正治具を用いれば、そのようなこともなくなる。
また、鋼管に外向きの力が作用して引っ張り力が加わった状態となるので、開先加工に伴う共鳴振動も生じにくくなる。
さらに、鋼管の口径が大きい場合であれば、２本の鋼管のそれぞれの端部に上述の鋼管扁平矯正治具を取り付けて扁平矯正を行い、その状態で２本の鋼管を突き合わせて両者を直接溶接することも可能であり、溶接後に配管内部から矯正治具を取り外せばよい。
【００２０】
図２は、本発明の鋼管扁平矯正治具における切欠部の変形例を示すものである。
この切欠部は、円状切欠部２１と、この円状切欠部２１と拡張板１の内周側を繋ぐ連結切欠部２２とから構成されている。円状切欠部２１は平面形状がほぼ円形の切り欠かれた部分であり、連結切欠部２２は帯状に切り欠かれて円状切欠部２１の切り欠かれた部分を拡張板１の内周側に連通させるためのものである。
【００２１】
さらに、円状切欠部２１の中心点はターンバックル部３から離れるにしたがって外方に配されていて、切欠部の切り欠かれた面積がターンバックル部３から離れるほど大きくなっている。
この切欠部にあっても、前述の円弧切欠部４と同様の作用を発揮する。
図１および図２に示す例では、円弧状切欠部４および円状切欠部２１の中心点は、ターンバックル部３から離れるにしたがって外方向に配されているが、中心点を同じ位置して、ターンバックル部３から離れるにしたがってその直径を大きくしてもよい。
【００２２】
図３は、本発明の鋼管扁平矯正治具の他の例を示すものである。このものは、拡張板１の外周端縁部に、拡張板１に対して直交するように当接板４１を溶接して接合したものである。この当接板４１は、幅が    〜    ｍｍ程度であって、鋼管内周面に直接接するもので、ターンバックル部３以外の拡張板１の全周にわたって接合されている。
【００２３】
このものでは、鋼管に鋼管扁平矯正治具を取り付ける際、拡張板１を鋼管内周面に直交して取り付けることが容易であり、また拡張板１による押し拡げ力が鋼管の広い範囲に伝達されて、扁平矯正がより行われやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の鋼管扁平矯正治具の一例を示す概略平面図である。
【図２】本発明の鋼管扁平矯正治具の他の例を示す概略平面図である。
【図３】本発明の鋼管扁平矯正治具の他の例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１・・拡張板、２・・分断部、３・・ターンバックル部、３１・・長ナット、３２・・ボルト、３３・・円板部、１１・・円形受け部、４・・円弧切欠部、２１・・円状切欠部、２２・・連結切欠部、４１・・当接板
【図１】
0005149051.tif 000002
【図２】
0005149051.tif 000003
【図３】
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